שיחות קמפוס

פרופ' יוג'ין לבנר, חוקר ומרצה במחלקה למדעי המחשב, מספר על עבודתו עם מפעל יפני שאין בו עובדים, על מחקרים באוקיינוסים ועל דאגתו לבעלי החיי

ביפן קיים מפעל, שנשמע כלקוח מתחום המדע הבדיוני: זהו מפעל שלם שמייצר צ'יפים, ואין בו עובד אחד... "אכן, מדובר במפעל ממוחשב לחלוטין", מספר פרופ' יוג'ין לבנר, מן המחלקה למדעי המחשב בH.I.T- מכון טכנולוגי חולון, בלא מעט סיפוק מקצועי, "קיבלתי פנייה ממדענים מיפן שעבדו על פרויקט שנקרא 'מפעל העתיד' - מפעל אשר מייצר צ'יפים ופועל ללא עובדים. הם ביקשו שצוות הפרויקט, שהייתי חלק ממנו, יפתח עבורם אלגוריתם שלפיו יעבוד המחשב האחראי על בקרת הייצור".

זה עוד לא הכול. פרופ' לבנר מספר על אלגוריתם שפיתח אשר קשור לפעולת רובוטים. "כאשר יש צורך לתכנת את המערכת כך שרובוטים יעבדו ביעילות רבה יותר (כלומר, יסיימו לבצע כל פעילות במינימום זמן ותוך מתן מקסימום תפוקה), נדרש מהנדס מומחה כדי לתכנן תוכנה לתזמון יעיל של פעולות הרובוט. לרוב, הוא עובד במשך מספר שבועות על משימה זו. התבקשתי לעזור ופיתחתי תוכנה אשר מממשת אלגוריתם חכם ומבצעת זאת תוך חמש דקות בלבד!"

פרופ' לבנר שמח לחלוק ידע זה עם הסטודנטים שלומדים מדעי המחשב במכון הטכנולוגי בחולון. עבור תלמידי המחלקה קיימת במכון מעבדה, הנקראתCIM 2000 (Computer integrated Manufacturing), שבה הסטודנטים לומדים כיצד לגרום לרובוטים לעבוד ביעילות הרבה ביותר.

נוסף על כך, פרופ' לבנר מרצה בתחומים הבאים: עיצוב ושימוש באלגוריתמים ממחושבים; שימוש במודלים ממחושבים בתעשייה, בתקשורת ובהגנה על הסביבה. "כיום, הנני מקדיש את מירב מרצי לתחומי הגנת הסביבה וסיכונים אקולוגיים", הוא מסביר, "חשוב מאוד לדעת כיצד לעצב אלגוריתם וכיצד להשתמש בו, שכן האלגוריתם הוא הכרחי לצורך פיתוח של כל תוכנה. מי שלומד אצלי איך לעצב אלגוריתמים ולנתחם, יידע לבחור את האלגוריתם הטוב ביותר שיבצע את הבחירה היעילה בין מיליוני האפשרויות הקיימות".
 
יש לך דוגמה לשימוש באלגוריתמים ממוחשבים בתחום התקשורת?
"בהחלט. הייתי דירקטור במסגרת פרויקט מטעם קרן INTAS. קרן זו פועלת במסגרת המכון למחקרים מתקדמים של נאט"ו שבו הייתי דירקטור, בחסות האיחוד האירופי. הצוות כלל אנשים שהגיעו ממדינות שונות: רוסיה, איטליה, צרפת, גרמניה, הולנד וישראל.

הפרויקט עסק באופטימיזציה של מבנה מערכת תקשורת לאומית בין מחשבים. צוות החוקרים בנה מבנה אופטימאלי, מבחינת היחס בין כמות המחשבים לבין איכות התקשורת במערכת. הפעם הראשונה שבה השתמשו במערכת זו הייתה ברוסיה - לצורך מחשוב של הזמנת כרטיסי טיסה וכרטיסי נסיעה ברכבת, בכל רחבי המדינה. מערכת זו נקראת 'אקספרס'. לפני שהיא הוכנסה לפעולה היו תורים של מאות אנשים שהמתינו יומיים לכרטיס טיסה, יומיים לכרטיס נסיעה ברכבת ועוד יומיים לכרטיס נסיעה בקו אוטובוס המשכי. ואילו אחרי - הכול באמת כבר נעשה 'אקספרס'..."

איך הפעילות המחקרית שלך, בתחום המחשבים, עוזרת להגן על הסביבה מפני סכנות אקולוגיות?
"בשנים 2002/3 הייתי המדען הראשי של צוות שמנה 80 איש מארצות שונות, שאת פעילותו מימנה נאט"ו. הצוות עסק במחקר שמטרתו הייתה להגן על איכות מי הים ועל תעשיית הדיג. זה נעשה באמצעות ניהול אסטרטגי של מערכות ימיות אקולוגיות, אשר התריעו על בעיית זיהום מי האוקיינוסים בחומרים כימיים ורדיואקטיביים. אם מדינות תעשייתיות ימשיכו לזהם את מי האוקיינוסים, המדענים יצטרכו להיות בעלי יכולת לחזות את התוצאות של הרמות השונות של הזיהום, כדי להתריע מפני סכנות אלו. לכן יש צורך במחקר כזה."
 
איך מחשבים יכולים לסייע בשיפור מצב זיהום הים בארץ?
"תלמידיי מבצעים מחקרים ובונים מודלים ממוחשבים, שניתן להשתמש בהם כדי להציל את האלמוגים במפרץ אילת מפני הזיהום, שתוקף אותם וגורם למותם, בגלל כלובי הדגים הנמצאים במפרץ. כך, למשל, מצאנו שאם במקום לגדל דגים במשקל של 1-1.5 ק"ג, יגדלו דגים במשקל של 500-400 גרם, אמנם הרווח יקטן במעט, אבל זיהום המים במפרץ ומצב בעלי החיים השונים החיים בו ישתפרו בצורה משמעותית. המודל חוזה שאנו מתקרבים לקו האדום, שאחריו אי-אפשר יהיה לחזור למצב הקודם, כי כל בעלי החיים במפרץ ייחלו ואולי ימותו."

פרויקט נוסף, שמבצעים תלמידיו של פרופ' לבנר, קשור לזיהום שנגרם בתחנות הדלק. כאשר שוטפים רכב, כמות נכבדה של מים מזוהמים המכילים מתכות כבדות, חיידקים ולכלוך, נשפכת לביוב. הסטודנטים חקרו את רמת הזיהום, שנגרם כתוצאה משטיפת רכבים במספר תחנות דלק, ובדקו מה הן הסכנות הטמונות בזיהום זה. כתוצאה מן המחקר הזה הוגדר תקן לביצוע סינון של המים האלה בתחנות הדלק. כדי לנתח את רמת הזיהום בתחנת הדלק, הסטודנטים בנו מעבדה ניידת לבדיקת איכות המים, כדי לבצע ניתוח מהיר של איכות המים בשטח. "מטרת הפרויקט הייתה ליצור מנגנון אזהרה, שיתריע על מי שתייה מזוהמים, או על מי ביוב באיכות ירודה מדי", מסביר פרופ' לבנר.

בשנת 2000 פרופ' יוג'ין לבנר זכה בתואר: "המדען המצטיין של המאה ה-20", מטעם המרכז הביוגרפי הבינלאומי שבקיימברידג', אנגליה. אך גם קבלת תואר יוקרתי זה לא גרמה לו לרצון להרחיק מעבודתו במכון. "אני מוצא ייחוד רב במחלקה למדעי המחשב, במכון הטכנולוגי בחולון", הוא אומר. "הייחוד בא לידי ביטוי, לדעתי, בניסיון להעניק השכלה רחבה בתחום מדעי המחשב וביישומו בתחומי התעשייה, התקשורת ואיכות הסביבה. נוסף על כך, הסגל במחלקה מורכב מאנשים ברמה גבוהה, בקנה מידה בין-לאומי. כל סטודנט שנתקל בקשיים זוכה לתשומת לב מיוחדת, הכוללת בעת הצורך גם תגבורים ועזרה בהבנת החומר. אצלנו לא שומרים את הידע במחלקה, אלא מחלקים אותו ברוחב לב לדור הבא, שאנחנו מגדלים כאן באהבה". שיטות של עיצוב חומרה. ברוב המקומות מלמדים תוכנה, אך אנו מצאנו לנכון ללמד גם עיצוב חומרה. ראינו שיש חשיבות גדולה להתמחות בעיצוב חומרה."